CN204033263U - 一种幕墙清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种幕墙清洗装置，包括爬行系统、清洗系统和控制系统；爬行系统包括外足板和内足板；外足板的上表面设有外气缸，外气缸具有活塞杆，外气缸的活塞杆的端头通过外吸盘连接件固定有外吸盘，外吸盘位于外足板的下表面侧；外足板的上表面设有直线轴承，直线轴承上设有直线导轨，直线轴承两端的外足板上设有限位板；外足板上设有穿通口；外足板的一端设有清洗气缸，清洗气缸的活塞杆的端头连接清洗系统；内足板固定在直线导轨上，内足板的上表面设有内气缸，内气缸的活塞杆的端头通过内吸盘连接件固定有内吸盘，内吸盘连接件穿过穿通口，使内吸盘位于外足板的下表面侧；控制系统位于内足板上。本实用新型越障能力强，质量轻。

Description

一种幕墙清洗装置

技术领域

本实用新型涉及机器人清洗领域，具体是一种幕墙清洗装置。

背景技术

目前，在城市里鳞次栉比的高楼大厦中，普遍采用了玻璃幕墙作为外墙，拥有美丽外观的同时也带来了玻璃清洁的问题。就目前而言，绝大部分的玻璃幕墙采用人工清洗的作业方式。而人工清洗是靠吊绳悬挂单人或者悬挂升降平台进行清洗，这种作业方式简单易行，但是随着社会对高危职业工作者的生命安全关注度越来越高，人工清洗的成本也越来越高，据调查，在一些二线城市已经出现了招工困难的问题。因此，设计一台能够替代人工的玻璃幕墙攀爬清洁装置是势在必行的解决方案。

自20世纪末以来，国内外很多研究人员均做了很多尝试，这些设计各有特色，但均有一个共同的不足，就是整机质量偏大。国内目前已有的玻璃幕墙清洗机构主要有北京蓝星哈工大机器人技术有限公司研制的一种壁面清洗机器人(专利号：ZL01202018.4)，其技术特征是采用轮式移动机构、单吸盘吸附方式，移动速度较快、清洗效率较高、清洗效果也较好、操作方便、造价低，但不能跨越窗框等障碍。北京航空航天大学研制的一种擦窗机器人(专利号：ZL00201085.2)，其技术特征是采用框架式移动机构、多足多吸盘吸附方式，对玻璃壁面的凹凸有一定的适应能力，清洗效果也较好、智能化程度高，但移动速度慢、清洗效率低、结构复杂且造价高。上海交通大学研制的公开号为CN1586384A的高楼玻璃幕墙清洗系统，其技术特征为在卷扬机的牵引作用下，依靠密封机构，利用双吸盘负压吸附机构同时或交替吸附于玻璃壁面，通过滚刷来擦洗玻璃幕墙，但是越障能力有限，且整机质量较大，清洗效率较低。以上专利申请主要存在越障能力有限，不能跨越窗框等障碍，而且整机质量较重，造成移动速度慢，清洗效率低等不足。

实用新型内容

本实用新型提出一种幕墙清洗装置，以解决现有技术中外墙清洗装置清洗效果不佳、越障能力差、整机质量重等问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种幕墙清洗装置，包括爬行系统、清洗系统和控制系统；

所述爬行系统包括外足板和内足板；所述外足板的上表面设有外气缸，所述外气缸具有活塞杆，所述外气缸的活塞杆的端头通过外吸盘连接件固定有外吸盘，所述外吸盘位于所述外足板的下表面侧；所述外足板的上表面设有直线轴承，所述直线轴承上设有直线导轨，所述直线轴承两端的外足板上设有限位板；所述外足板上设有穿通口；所述外足板的一端设有清洗气缸，所述清洗气缸具有活塞杆，所述清洗气缸的活塞杆的端头连接所述清洗系统；

所述内足板固定在所述直线导轨上，所述内足板的上表面设有内气缸，所述内气缸具有活塞杆，所述内气缸的活塞杆的端头通过内吸盘连接件固定有内吸盘，所述内吸盘连接件穿过所述穿通口，使所述内吸盘位于所述外足板的下表面侧；

所述控制系统位于所述内足板上。

进一步地，所述清洗系统包括支撑板，所述支撑板上固定有滚刷、清洗头和固定件。

进一步地，所述滚刷具有滚刷轴；

所述支撑板的两端穿设有调节螺杆，所述调节螺杆的一端螺合有调节螺母，所述调节螺杆的另一端固定有连接环，所述连接环与所述支撑板之间设有减震部件，所述连接环内穿设有连接杆，所述连接杆上设有固定盘，所述滚刷轴穿设于所述固定盘内。

进一步地，所述支撑板上设有滑道，所述滑道上设有滑动件，所述滑动件上设有伸缩杆，所述伸缩杆上设有水平旋转装置，所述水平旋转装置上设有竖直旋转装置，所述竖直旋转装置上设有夹持装置，所述清洗头固定于所述夹持装置上。

进一步地，所述减震部件为套设于所述调节螺杆上的减震弹簧。

进一步地，该幕墙清洗装置还包括安全系统，所述安全系统包括卷扬机和安全绳，所述安全绳与该幕墙清洗装置连接。

本实用新型的有益效果为：

1、滚刷依靠清洗气缸的往复运动、配合清洗头的喷洗实现清洗功能，全过程无需电机，采用纯气动驱动，安全可靠，清洗效率高，操作简单方便。

2、通过爬行系统与清洗系统的结构设计，使机器具有可调节高度的越障能力，大大提高了整机的自适应性。

3、依靠直线导轨和重力，配合内/外吸盘交替吸附完成竖直方向运动，既简化了运动结构实现减重，也节省了能源消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的总体结构示意图；

图2是爬行系统的一个实施例的部分结构分解图；

图3是外足板的一个实施例的部分结构示意图；

图4是清洗系统的一个实施例的部分结构示意图；

图5是滚刷部分的分解示意图；

图6是清洗头部分的分解示意图。

图中：

1-滚刷，2-连接杆，3-连接环，4-调节螺杆，5-支撑板，6-固定件，7-调节螺母，8-减震部件，9-清洗头，10-夹持装置，11-竖直旋转装置，12-水平旋转装置，13-伸缩内杆，14-伸缩外杆，15-滑动件，16-滚刷轴，17-固定盘，18-清洗气缸，19-清洗连接件，20-外吸盘连接件，21-外气缸，22-真空发生器，23-连接套管，24-真空电磁阀，25-内足板，26-内吸盘，27-外吸盘，28-外足板，29-内吸盘连接件，30-内气缸，31-下限位板，32-直线导轨，33-直线轴承，34-上限位板，35-穿通口，36-滑道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例中的幕墙清洗装置，包括爬行系统、清洗系统和控制系统。

所述爬行系统包括外足板28和内足板25；参看图2和图3，所述外足板28的上表面设有外气缸21，所述外气缸21具有活塞杆，所述外气缸21的活塞杆的端头通过外吸盘连接件20固定有外吸盘27，所述外吸盘27位于所述外足板28的下表面侧；所述外足板28的上表面设有直线轴承33，所述直线轴承33上设有直线导轨32，所述直线轴承33两端的外足板28上设有限位板，如图3所示，分别为上限位板34和下限位板31；所述外足板28上设有穿通口35，穿通口35可以为外足板28上的通孔结构、也可以为外足板28边缘的缺口结构；所述外足板28的一端设有清洗气缸18，所述清洗气缸18由清洗连接件19固定在外足板28上，所述清洗气缸18具有活塞杆，所述清洗气缸18的活塞杆的端头连接所述清洗系统。

参看图2，所述内足板25固定在所述直线导轨32上，所述内足板25的上表面设有内气缸30，所述内气缸30具有活塞杆，所述内气缸30的活塞杆的端头通过内吸盘连接件29固定有内吸盘26，所述内吸盘连接件29穿过所述穿通口35，使所述内吸盘26位于所述外足板28的下表面侧，这样外吸盘27与内吸盘26位于外足板28同侧。

所述控制系统位于所述内足板25上，图2中表示出控制系统的部分结构，包括真空电磁阀24、真空发生器22及其连接套管23，连接套管23用于连通真空发生器22与各吸盘；真空发生器22用于形成真空以使各吸盘实现吸附功能；真空电磁阀24用于控制各吸盘的吸气和放气，以控制各吸盘的吸附和松开。控制系统可以采用远程控制和预设控制两种方式。通过预设控制可以实现自动擦洗，通过远程控制的方式可以实现实时控制，按照操作人员的指令做相应的移动和清洗动作。

真空发生器22产生的负压使各吸盘吸附在幕墙表面，爬行系统位于下方，清洗系统位于上方；内吸盘26与外吸盘27交替吸附与松开，使得内足板25与外足板28中一个吸附在幕墙表面，另一个则由于重力而下降，再配合内气缸30与外气缸21的伸缩动作，实现了内足板25与外足板28沿直线导轨32交替前行。而限位板则起到控制内足板25和外足板28移动位移的作用，使得整机每次移动相同的步长。清洗气缸18往复运动带动清洗系统进行擦洗，全过程无需电机，采用纯气动驱动，清洗气缸18的一次伸缩运动可以实现两次擦洗，很大程度地提升了擦洗的效率和清洁度。

如图4所示，所述清洗系统包括支撑板5，所述支撑板5上固定有滚刷1、清洗头9和固定件6，本实施例中有两个滚刷1。同时参看图5，所述滚刷1具有滚刷轴16；所述支撑板5的两端穿设有调节螺杆4，所述调节螺杆4的一端螺合有调节螺母7，所述调节螺杆4的另一端固定有连接环3，所述连接环3与所述支撑板5之间设有减震部件8，本实施例中，所述减震部件8为套设于所述调节螺杆4上的减震弹簧；所述连接环3内穿设有连接杆2，所述连接杆2上设有固定盘17，所述滚刷轴16穿设于所述固定盘17内。通过调节螺母7对减震弹簧的调整，可以实现对滚刷1高度的调节，从而提高了越障能力，可以适应不同结构玻璃幕墙，很大程度提高了整机的越障能力和自适应能力。

参看图4和图6，所述支撑板5上设有滑道36，所述滑道36上设有滑动件15，所述滑动件15上设有伸缩杆，所述伸缩杆具有伸缩外杆14和伸缩内杆13，所述伸缩杆上设有水平旋转装置12，所述水平旋转装置12上设有竖直旋转装置11，所述竖直旋转装置11上设有夹持装置10，所述清洗头9固定于所述夹持装置10上。清洗头9对幕墙进行喷洗，同时清洗头9可通过水平旋转装置12以及竖直旋转装置11改变清洗的方位，可以进行水平360°和竖直180°的旋转，实现全方位的清洗；同时可以通过调节伸缩杆的高度来实现清洗头9远程或者近程的喷洗；从而提高擦洗的面积与清洗效率。

为了提高安全性，本实施例的幕墙清洗装置还包括安全系统，所述安全系统包括卷扬机和安全绳，所述安全绳与该幕墙清洗装置连接。使用时，卷扬机设置在楼顶，卷扬机旋转带动安全绳以保证幕墙清洗装置的安全。卷扬机可设于移动小车上，方便移动。安全绳可绕过一支架后再沿楼体放下牵引幕墙清洗装置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种幕墙清洗装置，其特征在于：包括爬行系统、清洗系统和控制系统；

所述爬行系统包括外足板和内足板；所述外足板的上表面设有外气缸，所述外气缸具有活塞杆，所述外气缸的活塞杆的端头通过外吸盘连接件固定有外吸盘，所述外吸盘位于所述外足板的下表面侧；所述外足板的上表面设有直线轴承，所述直线轴承上设有直线导轨，所述直线轴承两端的外足板上设有限位板；所述外足板上设有穿通口；所述外足板的一端设有清洗气缸，所述清洗气缸具有活塞杆，所述清洗气缸的活塞杆的端头连接所述清洗系统；

所述内足板固定在所述直线导轨上，所述内足板的上表面设有内气缸，所述内气缸具有活塞杆，所述内气缸的活塞杆的端头通过内吸盘连接件固定有内吸盘，所述内吸盘连接件穿过所述穿通口，使所述内吸盘位于所述外足板的下表面侧；

所述控制系统位于所述内足板上。

2.如权利要求1所述的一种幕墙清洗装置，其特征在于：所述清洗系统包括支撑板，所述支撑板上固定有滚刷、清洗头和固定件。

3.如权利要求2所述的一种幕墙清洗装置，其特征在于：所述滚刷具有滚刷轴；

所述支撑板的两端穿设有调节螺杆，所述调节螺杆的一端螺合有调节螺母，所述调节螺杆的另一端固定有连接环，所述连接环与所述支撑板之间设有减震部件，所述连接环内穿设有连接杆，所述连接杆上设有固定盘，所述滚刷轴穿设于所述固定盘内。

4.如权利要求2所述的一种幕墙清洗装置，其特征在于：所述支撑板上设有滑道，所述滑道上设有滑动件，所述滑动件上设有伸缩杆，所述伸缩杆上设有水平旋转装置，所述水平旋转装置上设有竖直旋转装置，所述竖直旋转装置上设有夹持装置，所述清洗头固定于所述夹持装置上。

5.如权利要求3所述的一种幕墙清洗装置，其特征在于：所述减震部件为套设于所述调节螺杆上的减震弹簧。

6.如权利要求1所述的一种幕墙清洗装置，其特征在于：该幕墙清洗装置还包括安全系统，所述安全系统包括卷扬机和安全绳，所述安全绳与该幕墙清洗装置连接。